【摘 要】
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随着科技的发展和人民生活水平的不断提升,交通运输业获得了蓬勃发展,为铰接式车辆的发展提供了广阔空间。但是铰接式车辆容易发生事故,而且事故损失大,已经成为社会关注的重点问题。与此同时,随着科技水平的提高,针对乘用车的主动避障系统已经被逐渐开发出来。因此,研究基于铰接式车辆的主动避障控制策略具有社会和研究价值。本文主要研究某铰接式车辆在高速行驶中,发现前方存在障碍,在确保车辆稳定性的前提下,通过紧急变
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随着科技的发展和人民生活水平的不断提升,交通运输业获得了蓬勃发展,为铰接式车辆的发展提供了广阔空间。但是铰接式车辆容易发生事故,而且事故损失大,已经成为社会关注的重点问题。与此同时,随着科技水平的提高,针对乘用车的主动避障系统已经被逐渐开发出来。因此,研究基于铰接式车辆的主动避障控制策略具有社会和研究价值。本文主要研究某铰接式车辆在高速行驶中,发现前方存在障碍,在确保车辆稳定性的前提下,通过紧急变道避免碰撞障碍的相关控制策略,并对该策略进行了验证,本文主要的研究工作包括以下几项:（1）建立带有主动转向的铰接式车辆三自由度模型和五自由度模型;利用遗传算法对铰接式车辆三自由度模型和五自由度模型中的各车轴侧偏刚度、车辆侧倾刚度进行了离线辨识,通过对比相同工况下车辆模型的计算结果以及由Truck Sim仿真得到的实际数据,验证了该算法的有效性。然后绘制了铰接式车辆在载荷变化和方向盘转角输入变化时的刚度值MAP图,指出了铰接式车辆侧翻转角极限。（2）规划分段式的避障轨迹。分析了避障工况的特点,确定了曲线的限制。基于回旋线和贝塞尔曲线的特点,建立了分段式的轨迹,并对轨迹参数进行了优化;在完成了轨迹规划之后,建立了对应的安全距离模型。该安全距离模型依托于半挂车后端离开危险区域,并把该系统和AEBS系统进行对比,得出结论:紧急变道避障理论上能够完成避障,且在前车速度不为零情况下发挥更好,其触发时间较AEBS晚,所需纵向距离更短,具有较好的效果。（3）建立铰接式车辆轨迹跟踪控制器。在铰接式车辆三自由度模型基础上推导了铰接式车辆的运动学模型和轨迹偏差,并基于模型预测控制搭建了轨迹跟踪控制器;同时利用铰接式车辆五自由度模型和车辆性能限制,给出了模型预测控制的约束条件,并基于Truck Sim与Simulink联合仿真平台进行了仿真实验,选择了空载、满载工况,对轨迹跟踪策略的有效性进行了验证。
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